Отправить статью по E-mail 
Особенности численного моделирования двухступенчатого осевого компрессора с дефектными лопатками
- Авторы: Блинов В.Л.1, Зубков И.С.1, Искорцев Е.Ю.1, Беляев О.В.1, Плишкин П.И.1
-
Учреждения:
- Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
- Выпуск: Том 20, № 4 (2021)
- Страницы: 7-19
- Раздел: АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/10007
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2021-20-4-7-19
- ID: 10007
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Представлены результаты одного из этапов разработки модели по оценке влияния различных дефектов на работу осевого компрессора. Предложены рекомендации по настройке расчётных моделей для проведения газодинамических и прочностных исследований ступеней и лопаток компрессора с учётом различных дефектов: для представленных моделей была проведена верификация. На основании результатов верификационных расчётов рассмотрены некоторые особенности проведения CFD-моделирования, а также обозначены требования к исследуемым дефектам. Представлена классификация дефектов, исследование которых возможно с применением специально разработанного математического описания геометрии лопаточных профилей и лопаток, а также с учётом всех рекомендаций по настройке расчётной модели.
Об авторах
В. Л. Блинов
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Автор, ответственный за переписку.
Email: v.l.blinov@urfu.ru
ORCID iD: 0000-0002-6643-080X
кандидат технических наук, доцент кафедры «Турбины и двигатели»
РоссияИ. С. Зубков
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Email: lamqtada@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1806-4136
магистрант
РоссияЕ. Ю. Искорцев
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Email: iskor083eg1996@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2073-6651
студент
РоссияО. В. Беляев
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Email: belyaev_oleg09@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4146-2725
студент
РоссияП. И. Плишкин
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Email: pplishkin@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-8525-4859
студент
РоссияСписок литературы
- Komarov O.V., Sedunin V.A., Blinov V.L., Skorochodov A.V. Parametrical diagnostics of gas turbine performance on site at gas pumping plants based on standard measurements // Proceedings of the ASME Turbo Expo. 2014. V. 3B. doi: 10.1115/GT2014-25392
- Комаров О.В., Седунин В.А., Блинов В.Л., Скороходов А.В., Прокопец А.О. Опыт разработки и реализации мер по аэродинамическому совершенствованию осевого компрессора стационарной ГТУ // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2014. № 5-6. C. 101-111.
- Blinov V.L., Zubkov I.S. Influence of the axial compressor blade row defects on the industrial gas turbine performance // Journal of Physics: Conference Series. 2020. V. 1683, Iss. 4. doi: 10.1088/1742-6596/1683/4/042049
- Aust J., Pons D. Taxonomy of gas turbine blade defects // Aerospace. 2019. V. 6, Iss. 5. doi: 10.3390/AEROSPACE6050058
- Cornelius C., Biesinger T., Galpin P., Braune A. Experimental and computational analysis of a multistage axial compressor including stall prediction by steady and transient CFD methods // Journal of Turbomachinery. 2014. V. 136, Iss. 6. doi: 10.1115/1.4025583
- Yi W., Li J., Ji L. Investigation on the aerodynamic performance of the compressor cascade using blended blade and end wall // International Journal of Turbo and Jet Engines. 2021. V. 38, Iss. 1. P. 59-71. doi: 10.1515/tjj-2017-0054
- Hathaway M.D., Okiishi T.H. Aerodynamic design and performance of a two-stage axial-flow compressor (baseline). Technical Report. Iowa State Univeristy, 1983. 190 p.
- Tweedt D.L., Okiishi T.H. Stator blade row geometry modification influence on two-stage, axial-flow compressor aerodynamic performance. Technical Report. Iowa State University, 1983. 263 p.
- Блинов В.Л., Бродов Ю.М., Седунин В.А., Комаров О.В. Параметрическое профилирование плоских компрессорных решёток при решении задач многокритериальной оптимизации // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2015. № 3-4. С. 86-95.
- Menter F.R., Kuntz M., Langtry R. Ten years of industrial experience with the SST turbulence model // Proceedings of the 4th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer. 2003. P. 625-632.
- Ansys Product Help, CFX 2020 R2. Ansys Inc., 2020.
- Бродов Ю.М., Комаров О.В., Седунин В.А., Блинов В.Л., Серков С.А. Особенности верификации CFD-модели осевого компрессора. Часть 1. Моделирование локальных эффектов и подбор параметров для совпадения с экспериментальными данными // Компрессорная техника и пневматика. 2018. № 3. С. 29-36.
- Kamin M., Mathew J. Prediction of transitional and separated boundary layers in a compressor cascade // Proceedings of ASME Turbo Expo. 2014. V. 2B. doi: 10.1115/GT2014-26892
- Zhang L., Chen W., Chen J., Zhou C. Verification and validation of CFD uncertainty analysis based on SST k-ω model // Proceedings of the International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering. 2020. V. 8.
- Arnone A., Carnevale E., Marconcini M. Grid dependency study for the NASA Rotor 37 compressor blade // Proceedings of the ASME Turbo Expo. 1997. V. 1. doi: 10.1115/97-GT-384
- Dufour G., Carbonneau X., Arbez P., Cazalbou J.-B., Chassaing P. Mesh-generation parameters influence on centrifugal compressor simulation for design optimization // Proceedings of the ASME Heat Transfer/Fluids Engineering Summer Conference. 2004. V. 2A. P. 609-617. doi: 10.1115/ht-fed2004-56314
- Двирник Я.В., Павленко Д.В. Оценка предельного состояния лопаток компрессора вертолётных ГТД по частоте собственных колебаний // Авиационно-космическая техника и технология. 2016. № 7 (134). С. 79-83.
- Гумеров А.В., Акмалетдинов Р.Г. Моделирование эрозионного износа лопатки компрессора // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2011. № 3 (27), ч. 2. С. 233-239. doi: 10.18287/2541-7533-2011-0-3-2(27)-233-239
- Scala S.M., Konrad M., Mason R.B., Skelton D. Predicting the performance of a gas turbine engine undergoing compressor blade erosion // Proceedings of the 39th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit. 2003. doi: 10.2514/6.2003-5259
- Cumpsty N.A. Some lessons learned // Journal of Turbomachinery. 2010. V. 132, Iss. 4. doi: 10.1115/1.4001222
- Syverud E., Brekke O., Bakken L.E. Axial compressor deterioration caused by saltwater ingestion // Journal of Turbomachinery. 2007. V. 129, Iss. 1. P. 119-126. doi: 10.1115/1.2219763
- Ночовная Н.А., Никитин Я.Ю. Современное состояние вопроса в области очистки проточной части компрессора ГТД от эксплуатационных загрязнений (обзор) // Труды ВИАМ. 2017. № 3 (51). С. 45-54. doi: 10.18577/2307-6046-2017-0-3-5-5
Дополнительные файлы
